eso1137is — Fréttatilkynning

ALMA opnar augun

Fyrsta myndin birt frá öflugasta millímetra/hálfsmillímetra sjónauka heims

3. október 2011

Flóknasta stjörnustöð mannkyns á jörðu niðri, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), hefur formlega verið tekin í notkun. Þótt sjónaukinn sé enn í smíðum sýnir fyrsta mynd hans alheim sem hvorki sést í sýnilegu né innrauðu ljósi. Mörg þúsund vísindamenn frá öllum heimshornum hafa keppst um að vera meðal þeirra fyrstu sem fá tækifæri til að kanna dimmustu, köldustu, fjarlægustu og best földu svæði alheims með þessum nýja sjónauka.

Hingað til hefur einungis þriðjungi af loftnetum ALMA verið komið fyrir á Chajnantor sléttunni sem er í 5.000 metra hæð yfir sjávarmáli í norðurhluta Chile. Nú skilja aðeins 125 metrar á milli þeirra en röðin er sívaxandi og í verklok verða loftnetin orðin 66 talsins og bilið á milli þeirra allt að 16 km. Þrátt fyrir að ALMA sé enn í smíðum er röðin nú þegar orðin besti sjónauki sinnar tegundar í heiminum og endurspeglast það í þeim mikla fjölda stjörnufræðinga sem óskað hafa eftir tíma til að nota ALMA.

„ALMA er nú þegar orðin betri en allar aðrar hálfsmillímetra sjónaukaraðir, jafnvel á þessum fyrstu stigum verkefnisins. Þessi miklu tímamót eru til marks um það samhenta átak fjölmargra vísindamanna og verkfræðinga aðildarríkja ALMA um allan heim sem gerði þetta að veruleika“ sagði Tim de Zeeuw, framkvæmdarstjóri ESO, evrópska aðstandanda ALMA.

ALMA greinir ljós sem hefur um það bil þúsund sinnum lengri bylgjulengd en sýnilegt ljós, svokallaða millímetra og hálfsmillímetra geislun. Stjörnufræðingar geta notað þessar löngu bylgjulengdir ljóss til að rannsaka köldustu fyrirbærin í geimnum — til dæmis þétt gas- og rykský sem stjörnur og reikistjörnur verða til úr — en líka fjarlægustu fyrirbærin frá árdögum alheims.


Samanburður á myndum ALMA
og Hubbles af Loftnetinu

ALMA er gerólík sjónaukum sem sjá sýnilegt og innrautt ljós. ALMA er röð samtengdra loftneta sem vinna saman sem einn risasjónauki og greinir miklu lengri bylgjulengdir en hefðbundnir stjörnusjónaukar. Þess vegna eru ljósmyndir ALMA harla ólíkar dæmigerðum ljósmyndum af alheiminum.

Undanfarna mánuði hefur ALMA hópurinn verið önnum kafin við prófanir á stjörnustöðinni og undirbúið fyrstu mælingar. Afrakstur þeirrar vinnu er fyrsta myndin sem birt er frá ALMA, jafnvel þó sjónaukinn sé enn að stækka. Myndin er af vetrarbrautartvíeyki sem nefnist því viðeigandi nafni Loftnetið. Hún var að mestu útbúin með aðeins tólf loftnetum, mun færri en notuð verða í fyrstu vísindalegu mælingarnar. Hér er því aðeins um að ræða smjörþefinn af því sem koma skal. Þegar stjörnustöðin stækkar og fleiri loftnet verða tekin í notkun, mun skerpan, afköstin og gæði mælinga aukast til muna [1].

Loftnetsþokurnar eru tvær þyrilþokur að rekast saman. Því er lögun þeirra mjög bjöguð. Í sýnilegu ljósi sjást stjörnurnar í vetrarbrautunum en á mynd ALMA sjást þétt og köld gasský sem nýjar stjörnur myndast í, nokkuð sem ekki sést í sýnilegu ljósi [2]. Þetta er besta hálfsmillímetra ljósmynd sem tekin hefur verið af Loftnetsþokunum.

Stóru, þéttu gassvæðin eru ekki aðeins í miðjum beggja vetrarbrauta, heldur líka á þeim svæðum þar sem allt er á tjá og tundri—þar sem áreksturinn stendur sem hæst. Þar er gríðarlegt magn af gasi, sennilega margir milljarðar sólmassa. Í þessum risavaxna geymi er hráefni í næstu kynslóðir stjarna. Mælingar á borð við þessa veita okkur glænýja sýn á alheiminn í hálfsmillímetra geislun og hjálpa okkur að skilja hvernig myndun árekstrar vetrarbrauta geta hrundið af stað nýmyndun stjarna. Þetta er aðeins eitt dæmi af mörgum um það hvernig ALMA sér alheiminn á allt annan hátt en sýnilegir og innrauðir sjónaukar.

Fyrstu níu mælingamánuðina getur ALMA aðeins sinnt um það bil hundrað verkefnum eða svo. Áhugasamir stjörnufræðingar um allan heim lögðu hins vegar inn óskir um meira en 900 mælingar. Er það nífalt meira en sjónaukinn ræður við og metfjöldi umsókna um tíma í nokkurn sjónauka. Þau verkefni sem komust í gegnum nálaraugað voru valin út frá vísindalegu mikilvægi, fjölbreytni og hvernig þau uppfylla helstu vísindalegu markmið ALMA.

„Við lifum á ógleymanlegum tíma í sögu rannsókna í stjarnvísindum, eða kannski líka í þróun mannkyns vegna þess að við erum taka í notkun mestu stjörnustöð sem er í smíðum í augnablikinu“ sagði Thijs de Graauw, framkvæmdarstjóri ALMA.

Verkefni David Wilner við Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics í Cambridge í Massachusetts í Bandaríkjun var eitt þeirra sem valin voru fyrir fyrstu mælingar ALMA. „Minn hópur leitar að byggingareiningum sólkerfa en ALMA er einstaklega vel útbúin til að finna þær.“

Hópur Wilners fylgist með stjörnunni AU Microscopii sem er í 33 ljósára fjarlægð og aðeins 1% af aldri sólar. „Við ætlum að nota ALMA til að ljósmynda „fæðingarhring“ úr reikistirnum sem við teljum að séu á braut um þessa ungu stjörnu. Einungis með hjálp ALMA getum við vonast til að finna kekkina í þessu rykuga smástirnabelti, en það gætu verið ummerki óséðra reikistjarna.“ Wilner og hópur hans mun deila sínum gögnum með evrópskum hópi sem óskaði líka eftir mælingum ALMA á þessari nálægu, rykugu stjörnu.

Þegar leitað er að lífvænlegum reikistjörnum á braut um aðrar stjörnur, er oft byrjað á að leita að vatni í þessum fjarlægu sólkerfum. Rykskífur, svermur ryks, gass og bergs í kringum stjörnur, eru einnig taldar innihalda íshnullunga úr frosnu vatni, gastegundum og hugsanlega lífrænum efnasamböndum — stjarnefnafræði lífs.

Hópur undir forystu Simon Casassus við Chileháskóla mun nota ALMA til að rannsaka gas- og rykskífu í kringum HD142527, unga stjörnu í 400 ljósára fjarlægð. „Í rykskífunni í kringum þessa stjörnu er mjög stór geil sem nýmyndaðar risareikistjörnur gætu hafa hoggið“ segir Cassasus. „Í skífunni er auk þess svo mikið gas að það dygði í yfir tug reikistjarna eins og Júpíter. Í geilinni gæti ungur gasrisi enn verið í mótun ef gas er enn til staðar.“ Með ALMA mun hópur Cassasus mæla massa gassins í geilinni og finna út hvaða aðstæður ríkja þar. „Á þennan hátt gerir ALMA okkur kleift að fylgjast með myndun reikistjarna eða alveg í kjölfar þess“ sagði Cassasus.

Öllu lengra í burtu er Sagittarius A*, risasvarthol í 26.000 ljósára fjarlægð, í miðju vetrarbrautarinnar okkar, fjórum milljón sinnum massameira en sólin. Gas og ryk milli þess og okkar byrgir hefðbundum stjörnusjónaukum sýn á það en með ALMA getum við skyggnst í gegnum rykið og svipt hulunni af Sagittarius A*.

„ALMA gerir okkur kleift að fylgjast með leiftri frá svæðinu umhverfis risasvartholið og ljósmynda gasskýið sem er fast í þyngdarsviði þess“ segir Heino Faicke, prófessor í stjörnufræði við Radboud háskóla í Nijmegen í Hollandi. „Þannig getum við fylgst með því hvernig skrímslið nærist. Við teljum að gas geti losnað úr greipum þess á því sem næst ljóshraða.“

ALMA getur séð geimryk, kalda ösku sprunginna stjarna. Við getum rakið ryk og kalt gas í vetrarbrautum, jafnvel þótt við sjáum vetrarbrautirnar ekki greinilega, eins og svartar útlínur í litabók. Við endimörk hins sýnilega alheims eru dularfullar hrinuvetrarbrautir, skærar eyjur í annars rólegum og dimmum alheimi. ALMA mun leita eftir köldu gasi í alheiminum, nokkur hundruð milljónum ára eftir Miklahvell, frá tíma sem stjörnufræðingar nefna árdaga alheims.

Masami Ouchi við Tókýóháskóla í Japan mun nota ALMA til að fylgjast með Himiko, fjarlægri vetrarbraut sem myndar að minnsta kosti 100 sólmassa af stjörnum á ári og er umlukin risastórri, bjartri þoku. „Aðrir sjónaukar geta hvorki sýnt okkur ástæðuna fyrir birtu Himiko né hvernig hún hefur myndað svo risavaxna og heita þoku þegar rólegt og dimmt er í kringum hana“ sagði Ouchi. „Með ALMA sjáum við kalt gas, djúpt í stjörnumyndunarsvæðum Himiko og getum rakið hreyfingar og virkni innan í þeim. Að lokum munum við sjá hvernig massamiklar vetrarbrautir urðu til í árdaga alheims.“

ALMA verður enn í smíðum hátt á hrjóstrugri og afskekktri Chajnantor sléttunni í Atacamaeyðimörkinni í Andesfjöllum Chile á meðan fyrstu mælingar fara fram. Öll ný loftnet sem bætast við röðina verða tengd saman með ljósleiðara. Gögn frá hverju loftneti eru sett saman í eina stóra mynd með einni öflugustu ofurtölvu heims sem var sérsmíðuð fyrir ALMA og getur framkvæmt 17.000 milljón milljón [3] útreikninga á sekúndu.

Í kringum árið 2013 verður ALMA allt að 16 km breið röð úr 66 hárnákvæmum millímetra/hálfsmillímetra loftnetum sem saman mynda einn risasjónauka, afrakstur alþjðlegs samstarfs landa í Evrópu, Norður Ameríku og austur Asíu.

ALMA er samstarfsverkefni Evrópu, Norður Ameríku og Austur Asíu í samvinnu við Chile. Í Evrópu er verkefnið fjármagnað af ESO, í Norður Ameríku af National Science Foundation (NSF) í samstarfi við National Research Council of Canada (NRC) og National Science Council of Taiwan (NSC) og í Austur Asíu af National Insitutes of Natural Sciences (NINS) í Japan í samstarfi við Academia Sinica (AS) í Taívan. ESO sér um smíði og rekstur ALMA fyrir hönd Evrópu en National Radio Astronomy Observatory (NRAO), sem lýtur stjórn Associated Universities, Inc. (AUI), fyrir hönd Norður Ameríku og National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) fyrir hönd austur Asíu. Samþætt stjórnun á smíði, prófun og rekstri ALMA er í umsjá Joint ALMA Observatory (JAO).

Skýringar

[1] Myndgæði víxlmælis eins og ALMA eru bæði háð bilinu milli loftneta og fjölda þeirra. Meira bil milli loftneta skilar skarpari myndum en séu loftnetin þétt saman nást meiri smáatriði. Finna má frekari upplýsingar um ALMA og víxlmælingar hér: http://www.eso.org/public/teles-instr/alma/interferometry.html

[2] Mælingarnar voru gerðar á tilteknum millímetra og hálfsmillímetra bylgjulengdum ljóss, stillt til þess að greina kolmónoxíðssameindir í ósýnilegum vetnisskýjum þar sem nýjar stjörnur eru að myndast.

[3] 1,7 x 1016 útreikningar á sekúndu.

Frekari upplýsingar

ESO, European Southern Observatory, stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 40 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Paola Andreani
European ARC Manager, ESO
Garching, Germany
Sími: +49 89 3200 6576
Tölvupóstur: pandrean@eso.org

Douglas Pierce-Price
ESO Public Information Officer
Garching, Germany
Sími: +49 89 3200 6759
Tölvupóstur: dpiercep@eso.org

Lars-Åke Nyman
Head of Science Operations, Joint ALMA Observatory
Santiago, Chile
Sími: +56 2 467 6127
Tölvupóstur: lnyman@alma.cl

William Garnier
Education and Public Outreach Officer, Joint ALMA Observatory
Santiago, Chile
Sími: +56 2 467 6119
Tölvupóstur: wgarnier@alma.cl

Mark McKinnon
North American ALMA Project Manager
USA
Sími: +1 434-296-0229
Tölvupóstur: mmckinno@nrao.edu

Tania Burchell
Science Writer, National Radio Astronomy Observatory
Charlottesville, USA
Sími: +1 434 244 6812
Tölvupóstur: tburchel@nrao.edu

Sachiko K. Okumura
East Asian ARC Manager, National Astronomical Observatory of Japan
Japan
Sími: +81 422 34 3782
Tölvupóstur: sachiko.k.okumura@nao.ac.jp

Masaaki Hiramatsu
Education & Public Outreach Officer, National Astronomical Observatory of Japan
Japan
Sími: +81 422 34 3900 ext.3150
Tölvupóstur: hiramatsu.masaaki@nao.ac.jp

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1137.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1137is
Nafn:Antennae Galaxies
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

Myndir

Antennae Galaxies composite of ALMA and Hubble observations
Antennae Galaxies composite of ALMA and Hubble observations
texti aðeins á ensku
Antennae Galaxies composite of ALMA and Hubble observations
Antennae Galaxies composite of ALMA and Hubble observations
texti aðeins á ensku
ALMA view of the Antennae Galaxies
ALMA view of the Antennae Galaxies
texti aðeins á ensku
Antennae Galaxies, side-by-side comparison of ALMA and VLT observations
Antennae Galaxies, side-by-side comparison of ALMA and VLT observations
texti aðeins á ensku
The Antennae Galaxies in the constellation of Corvus
The Antennae Galaxies in the constellation of Corvus
texti aðeins á ensku
Wide-field view of the region around the Antennae Galaxies
Wide-field view of the region around the Antennae Galaxies
texti aðeins á ensku
Nineteen ALMA antennas on the Chajnantor plateau
Nineteen ALMA antennas on the Chajnantor plateau
texti aðeins á ensku
Nineteen ALMA antennas on the Chajnantor plateau
Nineteen ALMA antennas on the Chajnantor plateau
texti aðeins á ensku
ALMA antennas on the Chajnantor Plateau, seen from nearby Cerro Toco
ALMA antennas on the Chajnantor Plateau, seen from nearby Cerro Toco
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 36: ALMA Opens Its Eyes
ESOcast 36: ALMA Opens Its Eyes
texti aðeins á ensku
Video News Release 35: ALMA Opens Its Eyes (eso1137b)
Video News Release 35: ALMA Opens Its Eyes (eso1137b)
texti aðeins á ensku
The ALMA Compilation 2011
The ALMA Compilation 2011
texti aðeins á ensku
Zooming on ALMA’s view of the Antennae Galaxies
Zooming on ALMA’s view of the Antennae Galaxies
texti aðeins á ensku
Panning across the ALMA and Hubble views of the Antennae Galaxies (crossfade)
Panning across the ALMA and Hubble views of the Antennae Galaxies (crossfade)
texti aðeins á ensku
Panning across the ALMA and Hubble views of the Antennae Galaxies
Panning across the ALMA and Hubble views of the Antennae Galaxies
texti aðeins á ensku
Zooming on the ALMA array of antennas on Chajnantor
Zooming on the ALMA array of antennas on Chajnantor
texti aðeins á ensku
Telephoto view of ALMA antennas on Chajnantor
Telephoto view of ALMA antennas on Chajnantor
texti aðeins á ensku
Pan over ALMA array of antennas on Chajnantor as they move in unison
Pan over ALMA array of antennas on Chajnantor as they move in unison
texti aðeins á ensku
Pan over ALMA array of antennas on Chajnantor as they move in unison
Pan over ALMA array of antennas on Chajnantor as they move in unison
texti aðeins á ensku
ALMA antennas on Chajnantor move in unison
ALMA antennas on Chajnantor move in unison
texti aðeins á ensku
Array of ALMA antennas on Chajnantor
Array of ALMA antennas on Chajnantor
texti aðeins á ensku
Array of ALMA antennas on Chajnantor
Array of ALMA antennas on Chajnantor
texti aðeins á ensku

Samanburður á myndum

Antennae Galaxies comparison of  ALMA and Hubble observations
Antennae Galaxies comparison of ALMA and Hubble observations
texti aðeins á ensku

Sjá einnig